[發明專利]控制主軸和進給軸的同步運行的機床的控制裝置及方法

有效

• 申請號: 201710182897.8
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107229255B
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 森田有紀;田島大輔;置田肇
• 申請（專利權）人: 發那科株式會社
• 主分類號: G05B19/416
• 分類號: G05B19/416
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;王立杰

1.一種控制主軸和進給軸的同步運行的機床的控制裝置，其特征在于，

該控制裝置具備：

數值控制部，其根據攻絲加工程序生成主軸指令以及進給軸指令；

主軸控制部，其按照上述主軸指令來控制上述主軸的旋轉動作；

旋轉檢測部，其檢測上述主軸的旋轉位置；以及

進給軸控制部，其按照上述進給軸指令，根據上述旋轉位置來控制上述進給軸的進給動作，

上述數值控制部具備：主軸指令輸出部，其從上述攻絲加工程序取得從始動位置到目標位置期間的上述主軸的總旋轉量和最高轉速，并且將該總旋轉量和該最高轉速作為上述主軸指令發送給上述主軸控制部，

上述主軸控制部具備：

初始動作控制部，其通過將上述最高轉速設為目標值的速度控制使上述主軸以最大限利用了驅動源的容許電流的最大能力從上述始動位置加速旋轉；

最大加速度檢測部，其在以上述最大能力的加速旋轉中根據上述旋轉位置來檢測上述主軸的最大加速度；

剩余旋轉量檢測部，其根據上述總旋轉量和上述旋轉位置來檢測從當前位置到上述目標位置為止的上述主軸的剩余旋轉量；

當前速度檢測部，其根據上述旋轉位置檢測上述主軸的當前速度；

減速動作控制部，其在以上述最大能力進行加速旋轉后，根據上述剩余旋轉量和上述當前速度，通過速度控制使上述主軸減速旋轉而達到預先決定的中間速度；

定位動作控制部，其在上述主軸達到上述中間速度后，根據上述剩余旋轉量和上述當前速度，通過位置控制使上述主軸以與上述最大加速度對應的最大減速度減速旋轉而到達上述目標位置；以及

轉矩指令限制部，其在從上述主軸達到上述中間速度的時間點到滿足預先決定的經過條件為止的期間，將從上述定位動作控制部指令上述主軸的上述位置控制的轉矩指令的變動幅度限制在預定的范圍內。

2.根據權利要求1所述的控制裝置，其特征在于，

上述減速動作控制部使用上述剩余旋轉量和上述當前速度來逐次更新用于上述減速旋轉的速度指令，為了使上述主軸達到上述中間速度時的上述剩余旋轉量與在上述位置控制下到達上述目標位置為止的上述主軸的定位旋轉量相等，通過逐次更新的該速度指令使上述主軸減速旋轉。

3.根據權利要求1所述的控制裝置，其特征在于，

上述轉矩指令限制部在上述期間，進一步將從上述減速動作控制部對上述主軸進行指令的上述速度控制的轉矩指令的變動幅度限制在預定的范圍內。

4.根據權利要求1～3中的任意一項所述的控制裝置，其特征在于，

上述經過條件包括經過預先決定的時間、上述當前速度減速到預先決定的速度以下以及上述剩余旋轉量減少到預先決定的旋轉量以下中的至少一個。

5.根據權利要求1～3中的任意一項所述的控制裝置，其特征在于，

上述始動位置相當于攻絲加工的加工開始位置，上述目標位置相當于攻絲加工的目標螺紋深度。

6.根據權利要求5所述的控制裝置，其特征在于，

上述定位動作控制部使上述主軸在上述目標螺紋深度停止。

7.根據權利要求5所述的控制裝置，其特征在于，

上述定位動作控制部使上述主軸到達上述目標螺紋深度后不在上述目標螺紋深度停止，而是通過位置控制使上述主軸以與上述最大減速度相同的逆旋轉最大加速度進行加速逆旋轉到從上述目標螺紋深度返回了預先決定的旋轉數的初始返回位置。

8.根據權利要求1～3中的任意一項所述的控制裝置，其特征在于，

上述始動位置相當于攻絲加工的目標螺紋深度，上述目標位置相當于攻絲加工的返回結束位置。